JP2024010676A - 治療用哺乳動物細胞の経口送達 - Google Patents

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Abstract

【課題】哺乳動物のＧＩ管および／またはヒト被験体の腸と結腸への治療用哺乳動物生細胞の部位特異的送達を対象とする細胞治療プラットフォームを提供する。【解決手段】個体への経口送達用に製剤化される、哺乳動物生細胞の組成物であって、該組成物は、（ａ）腸溶性被膜、（ｂ）メチルセルロース約１．０％～約２．０％とアルギネートゲル約１．０％～約２．０％とを含むマトリックス、および（ｃ）複数の哺乳動物生細胞を含み、前記複数の哺乳動物生細胞は前記マトリックス中に懸濁され、前記腸溶性被膜は、前記マトリックス中に懸濁される哺乳動物生細胞を取り囲む、組成物である。【選択図】図２

Description

相互参照
本出願は、２０１８年１０月３０日出願の米国仮出願第６２／７５２，７１１号「ＯＲＡＬ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＯＦ ＴＨＥＲＡＰＥＵＴＩＣ ＭＡＭＭＡＬＩＡＮ ＣＥＬＬＳ」に基づく利益を主張するものであり、この出願の内容はすべて参照により本明細書に引用される。
本発明の開示は、様々な適応症を対象とする、哺乳動物生細胞の経口送達用の標的送達システムの開発に関するものであり、前記適応症として、加齢に関連するか関連付けられる疾患、急性および慢性炎症疾病、自己免疫障害、神経学的および神経変性疾患、脳卒中、疼痛、ならびに癌が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明の開示は、とりわけ前記疾患を特徴とする免疫障害および炎症性障害を緩和する方法を詳述するとともに、哺乳動物のＧＩ管および／またはヒト被験体の腸と結腸への治療用哺乳動物生細胞の部位特異的送達を対象とする細胞治療プラットフォームを記述する。
一態様では、本明細書には経口送達システムが記載され、該経口送達システムは、（ａ）第１のカプセルであって、第１の複数の哺乳動物生細胞および第１の腸溶性被膜を含み、該第１の腸溶性被膜がｐＨ約６．２～約６．５で前記第１の複数の哺乳動物生細胞を放出する、第１のカプセルと、（ｂ）第２のカプセルであって、第２の複数の哺乳動物生細胞および第２の腸溶性被膜を含み、該第２の腸溶性被膜がｐＨ約７～８で前記第２の腸溶性被膜を放出する、第２のカプセルとを含み、前記第２のカプセルは前記第１のカプセルに囲まれている。ある実施形態では、前記第１の複数の哺乳動物生細胞および前記第２の複数の哺乳動物生細胞は、同じ種類の細胞である。ある実施形態では、前記第１の複数の哺乳動物生細胞および前記第２の複数の哺乳動物生細胞は、異なる種類の細胞である。ある実施形態では、前記第１の複数の哺乳動物生細胞は近位結腸に標的とされ、前記第２の複数の哺乳動物生細胞は回腸に標的とされる。ある実施形態では、前記第１の複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞は、約１万～約１０００万個の生細胞を含む。ある実施形態では、前記第１の複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞は、ヒト細胞を含む。ある実施形態では、前記第１の複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞は、多能性細胞を含む。ある実施形態では、前記多能性細胞は、胚性幹細胞、多能性幹細胞、人工多能性幹細胞、間葉系幹細胞、造血幹細胞、筋芽細胞、線維芽細胞、肝幹細胞、腎臓幹細胞、心臓幹細胞、または腸幹細胞を含む。ある実施形態では、前記第１の複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞は、免疫細胞を含む。ある実施形態では、前記免疫細胞は、Ｂ細胞、Ｔ細胞、ＣＤ８＋Ｔ細胞、ＣＤ４＋Ｔ細胞、ＮＫ細胞、樹状細胞、またはマクロファージ細胞を含む。ある実施形態では、前記第１の腸溶性被膜は、メタクリル酸のコポリマー、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、酢酸フタル酸セルロース、酢酸コハク酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートスクシネート、ポリビニルアセタートフタレート、シェラック、酢酸トリメリテートセルロース、アルギン酸ナトリウム、またはゼインのコポリマーを含む。ある実施形態では、前記第２の腸溶性被膜は、メタクリル酸のコポリマー、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、酢酸フタル酸セルロース、酢酸コハク酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートスクシネート、ポリビニルアセタートフタレート、シェラック、酢酸トリメリテートセルロース、アルギン酸ナトリウム、またはゼインのコポリマーを含む。ある実施形態では、前記第１のカプセル、前記第２のカプセル、またはその両方は、ゲル、細胞外マトリックスタンパク質、または賦形剤を含む。ある実施形態では、前記ゲルは寒天を含む。ある実施形態では、前記ゲルはヒドロゲルを含む。ある実施形態では、前記細胞外マトリックスタンパク質はコラーゲンを含む。ある実施形態では、前記ゲル、マトリックス、または賦形剤は、少なくとも１４日間にわたり２４℃で、前記第１の複数の哺乳動物生細胞、および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞の生存率を約８０％超に維持する。ある実施形態では、前記経口送達システムは、個体の腸管への哺乳動物生細胞の送達に使用される。ある実施形態では、前記経口送達システムは、個体の疾患を処置する方法に使用され、該方法は、前記経口送達システムを前記個体に経口投与する工程を含む。ある実施形態では、前記経口送達システムは、哺乳動物生細胞を個体の腸管に送達する方法に使用され、該方法は、前記経口送達システムを個体に経口投与する工程を含む。ある実施形態では、前記個体はヒトである。
一態様では、本明細書には経口送達システムが記載され、該経口送達システムはカプセルを含み、該カプセルは、複数の哺乳動物生細胞と腸溶性被膜とを含み、該腸溶性被膜はｐＨ約６．０～８．０で前記複数の哺乳動物生細胞を放出する。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は同じ種類の細胞である。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は異なる種類の細胞である。ある実施形態では、前記腸溶性被膜は、ｐＨ約６．２～６．５で前記複数の哺乳動物生細胞を放出する。ある実施形態では、前記腸溶性被膜は、ｐＨ約７．０～８．０で前記複数の哺乳動物生細胞を放出する。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は、約１万～約１０００万個の生細胞を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞はヒト細胞を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は多能性細胞を含む。ある実施形態では、前記多能性細胞は、胚性幹細胞、多能性幹細胞、人工多能性幹細胞、間葉系幹細胞、造血幹細胞、筋芽細胞、線維芽細胞、肝幹細胞、腎臓幹細胞、心臓幹細胞、または腸幹細胞を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞は、免疫細胞を含む。ある実施形態では、前記免疫細胞は、Ｂ細胞、Ｔ細胞、ＣＤ８＋Ｔ細胞、ＣＤ４＋Ｔ細胞、ＮＫ細胞、樹状細胞、またはマクロファージ細胞を含む。ある実施形態では、前記腸溶性被膜は、メタクリル酸のコポリマー、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、酢酸フタル酸セルロース、酢酸コハク酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートスクシネート、ポリビニルアセタートフタレート、シェラック、酢酸トリメリテートセルロース、アルギン酸ナトリウム、またはゼインのコポリマーを含む。ある実施形態では、前記第１のカプセル、前記第２のカプセル、またはその両方は、ゲル、細胞外マトリックスタンパク質、または賦形剤を含む。ある実施形態では、前記ゲルは寒天を含む。ある実施形態では、前記ゲルはヒドロゲルを含む。ある実施形態では、前記細胞外マトリックスタンパク質はコラーゲンを含む。ある実施形態では、前記ゲル、マトリックス、または賦形剤は、少なくとも１４日間にわたり２４℃で、前記複数の哺乳動物生細胞の生存率を約８０％超に維持する。ある実施形態では、前記経口送達システムは、個体の腸管への哺乳動物生細胞の送達に使用される。ある実施形態では、前記経口送達システムは、個体の疾患を処置する方法に使用され、該方法は、前記経口送達システムを前記個体に経口投与する工程を含む。ある実施形態では、前記経口送達システムは、哺乳動物生細胞を個体の腸管に送達する方法に使用され、該方法は、前記経口送達システムを個体に経口投与する工程を含む。ある実施形態では、前記個体はヒトである。
別の態様では、本明細書には、個体への経口送達用に製剤化される、哺乳動物生細胞の組成物が記載され、該組成物は、（ａ）腸溶性被膜、（ｂ）メチルセルロース約１．０％～約２．０％とアルギネートゲル約１．０％～約２．０％とを含むマトリックス、および（ｃ）複数の哺乳動物生細胞を含み、前記複数の哺乳動物生細胞は前記マトリックス中に懸濁され、前記腸溶性被膜は、前記マトリックス中に懸濁される哺乳動物生細胞を取り囲む。ある実施形態では、前記マトリックスは、メチルセルロース約１．３％～約１．８％とアルギネートゲル約１．３％～約１．８％を含む。ある実施形態では、前記マトリックスは、メチルセルロース約１．５％とアルギネートゲル約１．５％を含む。ある実施形態では、前記メチルセルロースと前記アルギネートゲルは、約１：１の比で存在する。ある実施形態では、前記腸溶性被膜は、メタクリル酸メチルとメタクリル酸とのコポリマー（１：１）を含む。ある実施形態では、前記腸溶性被膜は実質的に、メタクリル酸メチルとメタクリル酸とのコポリマー（１：１）からなる。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は、約１万～約１０００万個の生細胞を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞はヒト細胞を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は非ヒト細胞を含む。ある実施形態では、前記非ヒト動物細胞は、イヌ細胞、ウシ細胞、ネコ細胞、ブタ細胞、ウマ細胞、またはヒツジ細胞から選択される。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は少なくとも２種類の細胞を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は多能性細胞を含む。ある実施形態では、前記多能性細胞は、胚性幹細胞、多能性幹細胞、人工多能性幹細胞、間葉系幹細胞、造血幹細胞、筋芽細胞、線維芽細胞、肝幹細胞、腎臓幹細胞、心臓幹細胞、または腸幹細胞を含む。ある実施形態では、前記多能性細胞は間葉系幹細胞を含む。ある実施形態では、前記間葉系幹細胞は１型間葉系幹細胞である。ある実施形態では、前記間葉系幹細胞は２型間葉系幹細胞である。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞は、免疫細胞を含む。ある実施形態では、前記免疫細胞は、Ｂ細胞、Ｔ細胞、ＣＤ８＋Ｔ細胞、ＣＤ４＋Ｔ細胞、ＮＫ細胞、樹状細胞、またはマクロファージ細胞を含む。ある実施形態では、前記組成物は、少なくとも１４日間にわたり２４℃で、前記第１の複数の哺乳動物生細胞、および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞の生存率を約８０％超に維持する。ある実施形態では、前記細胞外マトリックスタンパク質はコラーゲンを含む。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞の組成物は、ヒトの炎症性障害または自己免疫性障害の処置に使用される。ある実施形態では、前記炎症性障害または自己免疫障害は、胃腸の炎症性障害または自己免疫障害である。ある実施形態では、前記胃腸の炎症性障害または自己免疫障害は、炎症性腸疾患またはクローン病を含む。ある実施形態では、前記胃腸の炎症性障害または自己免疫障害はクローン病を含む。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞の組成物は、動物の炎症性障害または自己免疫性障害の処置に使用される。ある実施形態では、前記炎症性障害または自己免疫障害は、胃腸の炎症性障害または自己免疫障害である。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞の組成物は、イヌ、ウシ、ネコ、ブタ、ウマ、またはヒツジのいずれか１つ以上である動物に使用される。本明細書にはまた、個体の炎症性障害または自己免疫障害を処置する方法が記載され、該方法は、前記細胞の組成物を一定量で個体の消化管に投与する工程を含む。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞の組成物は、ヒト個体である個体に使用される。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞の組成物は、イヌ、ウシ、ネコ、ブタ、ウマ、またはヒツジである個体に使用される。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞の組成物は、胃腸の炎症性障害または自己免疫性障害である、炎症性障害または自己免疫性障害に使用される。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞の組成物は、炎症性腸疾患またはクローン病を含む、胃腸の炎症性障害または自己免疫性障害に使用される。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞の組成物は、クローン病を含む、胃腸の炎症性障害または自己免疫性障害に使用される。本明細書にはまた、経口送達用に製剤化される、哺乳動物生細胞の組成物を作製する方法が記載され、該方法は、細胞マトリックスを生成するために複数の哺乳動物生細胞をメチルセルロース約１．０％～約２．０％とアルギネートゲル約１．０％～約２．０％とを含むマトリックスと混合する工程と、腸溶性被膜を細胞マトリックスに施す工程とを含む。ある実施形態では、前記マトリックスは、メチルセルロース約１．３％～約１．８％とアルギネートゲル約１．３％～約１．８％を含む。ある実施形態では、前記マトリックスは、メチルセルロース約１．５％とアルギネートゲル約１．５％を含む。ある実施形態では、メチルセルロースおよびアルギネートゲルは約１：１の比で存在する。ある実施形態では、前記腸溶性被膜は、メタクリル酸メチルとメタクリル酸とのコポリマー（１：１）を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は、約１万～約１０００万個の生細胞を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞はヒト細胞を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は非ヒト細胞を含む。
経口細胞送達カプセルを表す概略図を示す。図１の上部における単一カプセル単相送達スキームでは、幹細胞を含むがこれに限定されない治療用哺乳動物生細胞は、適切に供給かつ製造され、マトリックス中に充填または混合され、カプセルへと包装され、最後に腸溶性被膜を施される。別の実施形態では、幹細胞を含むがこれに限定されない治療用哺乳動物生細胞は、適切に供給かつ製造され、１つのカプセルに包装される前と同様にマトリックス中に充填または混合される。続いて、図１の下部におけるカプセル・イン・カプセル（ｃａｐｓｕｌｅ－ｉｎ－ｃａｐｓｕｌｅ）二相送達スキームで示されるように、第２の用量の生細胞はマトリックス中に混合され、カプセルに包装され、次いで先の第１のカプセル内に充填される。 細胞を充填したカプセルの経口送達、およびこれを回腸や結腸へと展開する提唱に関する、代表的であるが非限定的な概略図を示す。示されるように単一カプセル単相送達（左）またはカプセル・イン・カプセル二相送達（右）における治療用哺乳動物生細胞は、服用されると口、食道、十二指腸を通過し、保護腸溶性被膜が剥がれ、細胞が標的回腸においてｐＨ７．３～８で、続いて結腸においてｐＨ５．５～６．５で展開する。 経口細胞送達カプセルの考えられ得る設計を表す概略図を示す。図３の左側における単一カプセル単相送達スキームでは、幹細胞を含むがこれに限定されない治療用哺乳動物生細胞は、適切に供給かつ製造され、マトリックス中に充填または混合され、カプセルへと放送され、最後に腸溶性被膜を施される。代替的に、幹細胞を含むがこれに限定されない治療用哺乳動物生細胞は、適切に供給かつ製造され、１つのカプセルに包装される前と同様にマトリックス中に充填または混合される。続いて、図３の右側におけるカプセル・イン・カプセル二相送達スキームのカプセルで示されるように、第２の用量の生細胞はマトリックス中に混合され、カプセルに包装され、次いで先の第１のカプセル内に充填される。 間葉系幹細胞の凝集体がマトリックス中で生存したままである様子を示す。示されるように、マトリックスを埋め込んだＭＳＣは、実験全体を通じて生存率約９５％にとどまった（図中の棒）。細胞密度は、培養期間全体を通じてこのような条件下でほぼ倍増した（図中の線）。 生細胞が小腸のｐＨへの曝露後にカプセルからしか放出されない様子を示す。 図５で放出された間葉系幹細胞がｐＨ調節放出後に生存したままである様子を示す。 間葉系幹細胞がｐＨ調節放出後に免疫調節活性を保持する様子を示す。先の研究に基づき、２倍を超える遺伝子活性化は免疫調節活性の成功を表すが、２未満の活性化は失敗を表す。 腸溶性被膜を施したカプセルに入れたヒト間葉系幹細胞の経口送達による生体内分布を用いて、腸溶性被覆を施したカプセルからの細胞放出を評価可能である様子を示す。左の棒グラフは、代表的な細胞数（×１０３）を示す。右の棒グラフは、最大２時間の代表的な曲線下面積（ＡＵＣ）を示す。 クローン病様回腸炎のマウスモデルを対象として経口ＭＳＣ治療により処置したマウスの組織学的採点を示す。 経口投与後のマウスを対象に被膜を施したカプセルと施していないカプセルにより送達される生細胞に関する薬物動態パラメータの概要を示す（ｎ＝３／ｅａ）。細胞の最大放出プロファイルは、細胞の最大回収で経過した時間として表す。細胞生存率はトリパンブルー排除アッセイで評価した。分化能は、回収された細胞における抗炎症性マーカーＣＸＣＬ９のｃＤＮＡ発現により評価した。
本明細書には経口送達システムが記載され、該経口送達システムは、（ａ）第１のカプセルであって、第１の複数の哺乳動物生細胞および第１の腸溶性被膜を含み、該第１の腸溶性被膜がｐＨ約６．２～約６．５で前記第１の複数の哺乳動物生細胞を放出する、第１のカプセルと、（ｂ）第２のカプセルであって、第２の複数の哺乳動物生細胞および第２の腸溶性被膜を含み、該第２の腸溶性被膜がｐＨ約７～８で前記第２の腸溶性被膜を放出する、第２のカプセルとを含み、前記第２のカプセルは前記第１のカプセルに囲まれている。
別の態様では、本明細書には経口送達システムが記載され、該経口送達システムはカプセルを含み、該カプセルは、複数の哺乳動物生細胞と腸溶性被膜とを含み、該腸溶性被膜はｐＨ約６．０～８．０で前記複数の哺乳動物生細胞を放出する。
別の態様では、本明細書には、個体への経口送達用に製剤化される、哺乳動物生細胞の組成物が記載され、該組成物は、（ａ）腸溶性被膜、（ｂ）メチルセルロース約１．０％～約２．０％とアルギネートゲル約１．０％～約２．０％とを含むマトリックス、および（ｃ）複数の哺乳動物生細胞を含み、前記複数の哺乳動物生細胞は前記マトリックス中に懸濁され、前記腸溶性被膜は、前記マトリックス中に懸濁される哺乳動物生細胞を取り囲む。ある実施形態では、前記マトリックスは、メチルセルロース約１．３％～約１．８％とアルギネートゲル約１．３％～約１．８％を含む。ある実施形態では、前記マトリックスは、メチルセルロース約１．５％とアルギネートゲル約１．５％を含む。ある実施形態では、前記メチルセルロースおよび前記アルギネートゲルは約１：１の比で存在する。ある実施形態では、前記腸溶性被膜は、メタクリル酸メチルとメタクリル酸とのコポリマー（１：１）を含む。ある実施形態では、前記腸溶性被膜は実質的に、メタクリル酸メチルとメタクリル酸とのコポリマー（１：１）からなる。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は、約１万～約１０００万個の生細胞を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞はヒト細胞を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は非ヒト細胞を含む。
別の態様では、本明細書には、個体への経口送達用に製剤化される、哺乳動物生細胞の組成物が記載され、該組成物は、（ａ）腸溶性被膜、（ｂ）メチルセルロース約１．５％～約１．５％とアルギネートゲル約１．５％～約１．５％とを含むマトリックス、および（ｃ）複数の哺乳動物生細胞を含み、前記複数の哺乳動物生細胞は前記マトリックス中に懸濁され、前記腸溶性被膜は、前記マトリックス中に懸濁される哺乳動物生細胞を取り囲む。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞は間葉系幹細胞である。
別の態様では、本明細書には、個体への経口送達用に製剤化される、哺乳動物生細胞の組成物が記載され、該組成物は、（ａ）腸溶性被膜、（ｂ）メチルセルロース約１．４％～約１．６％とアルギネートゲル約１．４％～約１．６％とを含むマトリックス、および（ｃ）複数の哺乳動物生細胞を含み、前記複数の哺乳動物生細胞は前記マトリックス中に懸濁され、前記腸溶性被膜は、前記マトリックス中に懸濁される哺乳動物生細胞を取り囲む。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞は間葉系幹細胞である。
特定の定義
以下の記述では、様々な実施形態を完全に理解してもらうべく特定の具体的な詳細が記載される。しかし当業者は、提供される実施形態がこのような詳細を必要とすることなく実施可能であることを理解するであろう。文脈上他の意味に解すべき場合を除き、本明細書と後述する特許請求の範囲全体にわたり、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」という単語、および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」や「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの変形は、開放的で包括的な意味、つまり「～を含むがこれらに限定されない」で解釈されたい。本明細書と添付の特許請求の範囲では、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈上明確に指示される場合を除き、複数の指示対象を含む。また、「または」という用語は全体において、文脈上明確に指示される場合を除き、「および／または」を含む意味で使用されることに留意されたい。さらに、本明細書で提供される見出しは、利便性のみを目的とするものであり、主張される実施形態の範囲または意味を解釈するものではない。
「実質的に～からなる」は、組成物と方法の定義に使用されるとき、述べられた目的に対する組み合わせに対してあらゆる実質的な意義のうち他の要素の排除を意味する。このため、本明細書で定義される要素から実質的になる組成物は、主張される発明の基本的かつ新規な特徴に対し実質的に影響を及ぼさない、他の材料や工程を排除するものではない。所与の疾患を処置または予防するための組成物は、列記した有効成分から実質的になり、追加の有効成分を除外するが、賦形剤、担体、または希釈剤などのその他非材料成分を含む場合がある。「～からなる」は、他の成分および実質的な方法工程の微量より多くの要素を除外することを意味する。これらのｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｔｅｒｍの各々により定義される実施形態は、本発明の開示の範囲内にある。
本明細書では「約」という用語は、述べられた量に１０％近い量を指す。
本明細書では「個体」、「患者」、または「被験体」という用語は、記載された組成物と方法が処置に有用である少なくとも１つの疾患と診断され、その疾患に罹患している疑いがある、または前記疾患を発症するリスクがある個体を指す。ある実施形態では、前記個体は哺乳動物である。ある実施形態では、前記哺乳動物は、マウス、ラット、ウサギ、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、ラマ、アルパカ、またはヤクである。ある実施形態では、前記個体はヒトである。
本明細書では「処置する（ｔｒｅａｔ）」または「処置すること（ｔｒｅａｔｉｎｇ）」という用語は、個体の生理学的状態または疾患状態に関連する少なくとも１つの徴候あるいは症状を改善するべく設計されるか、または改善を意図した、前記生理学的状態または疾患状態への介入を指す。当業者は、疾患に罹患した個体からなる異種集団を考慮して、全個体が所与の処置に等しく、または全く応答するわけではないことを認識することになる。
「多能性幹細胞」という用語は、複数の異なる種類の細胞を生じさせることが可能な細胞を意味する。「間葉系幹細胞」という用語は、間葉系に由来する幹細胞を意味する。この用語は、骨芽細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、または筋細胞のうち少なくとも２つ以上に分化可能な細胞を指す。間葉系幹細胞（ＭＳＣ）は、あらゆる種類の成体組織から単離される。通常、間葉系幹細胞は、骨髄、脂肪組織、臍帯、または末梢血から単離される。好ましい態様では、ＭＳＣは骨髄または吸引脂肪組織から得られ、吸引脂肪組織は脂肪組織から得られる。「多能性（ｍｕｌｔｉｐｏｔｅｎｔ）」または「多能性（ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ）」という用語はまた、人工多能性幹細胞（ｉｎｄｕｃｅｄ ｍｕｌｔｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ ｏｒ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ）、または化学的あるいは遺伝的手段を用いて多能性段階に誘導された細胞を包含する。ある実施形態では、本発明の開示の多能性幹細胞（ｍｕｌｔｉｐｏｔｅｎｔ ｏｒ ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ）は、間葉系幹細胞である。
「自己免疫障害」という用語は、被験体自身の細胞、組織、および／または器官に対する被験体の免疫学的反応が細胞、組織、および／または器官の損傷を引き起こすことを特徴とする、被験体の疾病を指す。
「炎症性障害」という用語は、免疫細胞の活性化の増加、サイトカインの分泌、ケモカイン、または免疫細胞の活性化あるいは動員をもたらす他の因子により特徴づけられる疾病を指す。
経口送達システム
図１に示す経口送達システムの一態様は、単相送達システムである。単相送達システムは、複数の細胞とｐＨ感受性腸溶性被膜とを含む。図１に示す経口送達システムの別の態様は、二相送達システムである。二相送達システムは、腸溶性被膜に封入された第１の複数の細胞と、腸溶性被膜中の第２の複数の細胞とを含む。この第１の複数の細胞が前記第２の複数の細胞を取り囲むことで、第１の複数の細胞は第１のｐＨで放出され、第２の複数の細胞は第２のｐＨで放出される。その結果、図２に示すように二相送達システムは、２つの異なる複数の細胞を、個体の消化管内の２つの異なる場所に送達することができる。ある実施形態では、前記第１の複数の細胞と第２の複数の細胞は、同じ種類の細胞を含む。ある実施形態では、前記第１の複数の細胞と第２の複数の細胞は、異なる種類の細胞を含む。ある実施形態では、前記細胞はマトリックスに埋め込まれ、次いで腸溶性被膜に囲まれる。前記マトリックスは、意図した送達部位への放出前に細胞を浸透圧ストレス、ｐＨストレス、および機械的破壊から保護するように機能し、前記送達部位は回腸、空腸、十二指腸、または結腸のうちいずれか１つ以上を含む場合がある。これらのようなシステムは、治療用細胞を経口経路により個体に送達するのに有用である。図３は、本明細書に記載の経口生細胞組成物を作製かつ分配するためのプロセスの概要を提供する。
使用
本明細書には、被験体の消化管、リンパ節、または循環への生細胞の経口送達に有用なシステムが記載される。このシステムは、経口経路により腸関門を越えて血液またはリンパ系へ細胞を送達するために使用することができる。本明細書に記載のシステムは、治療用量の哺乳動物細胞を被験体に送達するために使用することができる。ある実施形態では、前記システムは、治療用量のヒト細胞をヒト被験体に送達するために使用される。ある実施形態では、前記システムは、疾患あるいは障害と診断された、疾患あるいは障害の罹患が疑われた、または疾患あるいは障害の罹患のリスクがあるヒト被験体に、治療用量のヒト細胞を送達するために使用される。
ある実施形態では、前記システムおよび哺乳動物生細胞組成物は、疾患あるいは障害と診断された、疾患あるいは障害の罹患が疑われた、または疾患あるいは障害の罹患のリスクがある個体の結腸（例えば大腸）に治療用量の細胞を送達する。ある実施形態では、前記システムは、疾患あるいは障害と診断された、疾患あるいは障害の罹患が疑われた、または疾患あるいは障害の罹患のリスクがある個体の小腸に、治療用量の細胞を送達する。ある実施形態では、前記システムは、疾患あるいは障害と診断された、疾患あるいは障害の罹患が疑われた、または疾患あるいは障害の罹患のリスクがある個体の回腸に治療用量の細胞を送達する。ある実施形態では、前記システムは、疾患あるいは障害と診断された、疾患あるいは障害の罹患が疑われた、または疾患あるいは障害の罹患のリスクがある個体の十二指腸に、治療用量の細胞を送達する。ある実施形態では、前記システムは、疾患あるいは障害と診断された、疾患あるいは障害の罹患が疑われた、または疾患あるいは障害の罹患のリスクがある個体の空腸に治療用量の細胞を送達する。ある実施形態では、前記個体はヒト個体であり、前記細胞はヒト細胞である。
本明細書で使用される経口送達システムは、獣医学的使用を目的に家畜動物に治療用量の哺乳動物生細胞を送達するのに有用である。ある実施形態では、前記システムは、治療用量のイヌ細胞をイヌに送達する。ある実施形態では、前記システムは、炎症性腸疾患のイヌに治療用量のイヌ細胞を送達する。ある実施形態では、前記システムは、治療用量のネコ細胞をネコに送達する。ある実施形態では、前記システムは、治療用量のウシ細胞をウシ種に送達する。本明細書に記載の経口送達システムはまた、動物に経口投与するべく食物または栄養飼料と混合されてもよい。ある実施形態では、イヌ細胞を含有するシステムは、イヌに送達するべく食物と混合されてもよい。ある実施形態では、ネコ細胞を含有するシステムは、ネコに送達するべく食物と混合されてもよい。ある実施形態では、ウシ細胞を含有するシステムは、ウシ種に送達するべく食物または栄養飼料と混合されてもよい。
哺乳動物生細胞の送達システムと組成物は、ある実施形態では、ヒトの炎症性障害または自己免疫性障害の処置に使用される。ある実施形態では、前記炎症性障害または自己免疫障害は、胃腸の炎症性障害または自己免疫障害である。ある実施形態では、前記胃腸の炎症性障害または自己免疫障害は、炎症性腸疾患またはクローン病を含む。ある実施形態では、前記胃腸の炎症性障害または自己免疫障害はクローン病を含む。
哺乳動物生細胞の送達システムと組成物は、ある実施形態では、動物の炎症性障害または自己免疫性障害の処置に使用される。ある実施形態では、前記炎症性障害または自己免疫障害は、胃腸の炎症性障害または自己免疫障害である。ある実施形態では、前記動物は、イヌ、ウシ、ネコ、ブタ、ウマ、またはヒツジのいずれか１つ以上である。
細胞
本明細書に記載の哺乳動物生細胞の経口送達システムと組成物は、生細胞を被験体の消化管に送達するのに有用である。ある実施形態では、前記細胞は真核細胞を含む。ある実施形態では、前記細胞は、細胞壁を欠いた真核細胞を含む。ある実施形態では、前記細胞は哺乳動物細胞を含む。ある実施形態では、前記細胞はヒト細胞を含む。ある実施形態では、前記細胞は、ネコ、イヌ、ブタ、ヒツジ、ウマ、ウシ、ヤギ、ヤク、およびそれらの任意の組み合わせから選択される家畜由来の細胞を含む。前記経口送達システムに含まれる細胞は、治療効果をもたらすとともに、被験体に関連する少なくとも１つの疾患の症状を停止、低減、または改善可能な細胞であり、前記被験体は、疾患と診断されている、疾患の罹患が疑われている。ある実施形態では、前記疾患は、クローン病または炎症性腸疾患から選択される消化管疾患である。ある実施形態では、前記細胞は原核細胞を含まない。
幹細胞は、本明細書に記載の経口送達システムに包含させるのに有用な細胞の一種を含む。ある実施形態では、前記経口送達システムは複数の幹細胞を含む。ある実施形態では、前記幹細胞は、胚性幹細胞、多能性幹細胞、成体幹細胞、人工多能性幹細胞、間葉系幹細胞、造血幹細胞、筋芽細胞、線維芽細胞、肝幹細胞、腎臓幹細胞、心臓幹細胞、あるいは腸幹細胞、またはそれらの混合物を含む。ある実施形態では、前記幹細胞は胚性幹細胞を含む。ある実施形態では、前記幹細胞は間葉系幹細胞を含む。ある実施態様では、前記幹細胞は、Ｉ型（抗炎症性）間葉系幹細胞を含む。ある実施態様では、前記幹細胞は、ＩＩ型（抗炎症性）間葉系幹細胞を含む。ある実施形態では、前記幹細胞は、多能性幹細胞または人工多能性幹細胞を含む。１型または２型の間葉系幹細胞は、それぞれＴＬＲ４アゴニストまたはＴＬＲ３アゴニストを使用して作製可能である。１型または２型の間葉系幹細胞を作製する方法はＵＳ２０１４／００１７７８７またはＷＯ２０１６０５３７５８Ａ１に記載されており、その全体は参照により本明細書に引用される。ある実施形態では、２型ＭＳＣは、ＴＬＲ３で誘導されないＭＳＣ２より高レベルのＣＸＣＬ９を発現する。
免疫細胞は、本明細書に記載の経口送達システムに包含させるのに有用な別の種類の細胞である。ある実施形態では、前記経口送達システムは複数の免疫細胞を含む。ある実施形態では、前記免疫細胞は、Ｂ細胞（例えばＣＤ１９＋細胞）、Ｔ細胞（例えばＣＤ３＋細胞）、ＣＤ８＋Ｔ細胞、ＣＤ４＋Ｔ細胞、ＮＫ細胞、樹状細胞、またはマクロファージ細胞を含む。ある実施形態では、前記細胞はＴ細胞を含む。ある実施形態では、前記Ｔ細胞は、ＩＬ－１０を発現かつ分泌する、ＴＧＦ－βを発現かつ分泌する、または転写因子ＦｏｘＰ３を発現する、制御性Ｔ細胞表現型を持つＴ細胞を含む。ある実施形態では、前記細胞はＮＫ細胞を含む。ある実施形態では、前記細胞はマクロファージを含む。ある実施形態では、前記マクロファージは、Ｍ１型（抗炎症性）マクロファージを含む。ある実施形態では、前記マクロファージは、Ｍ２型（サプレッサー）マクロファージを含む。
本明細書に記載の哺乳動物生細胞の経口送達系と組成物は、ある実施形態では、異なる細胞型の混合物を含む。ある実施形態では、前記混合物は、２、３、４、５、６、７、８、９、またはそれ以上の異なる細胞型を含む。ある実施態様では、前記混合物は、幹細胞と免疫細胞を含む。ある実施形態では、前記混合物は、異なる幹細胞型を含む。ある実施形態では、前記混合物は、異なる免疫細胞型を含む。ある実施態様では、前記混合物は、幹細胞と免疫細胞を含む。前記混合物は、治療的処置に魅力的な任意の比であってもよい。ある実施形態では、２つの異なる細胞型が含まれ、第１の細胞型と第２の細胞型との比は、１：１、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：７、１：８、または１：９である。
本明細書に記載の哺乳動物生細胞の経口送達システムと組成物は、ある治療量の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、約１×１０４～約１×１０８の細胞、約１×１０４～約１×１０７の細胞、約１×１０５～約１×１０８の細胞、約１×１０５～約１×１０７の細胞、または約１×１０６～約１×１０８の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、少なくとも約１×１０４、２×１０４、３×１０４、４×１０４、５×１０４、６×１０４、７×１０４５、８×１０４、または９×１０４の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、少なくとも約１×１０５、２×１０５、３×１０５、４×１０５、５×１０５、６×１０５、７×１０５、８×１０５、または９×１０５の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、少なくとも約１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、少なくとも約１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、約２×１０４、３×１０４、４×１０４、５×１０４、６×１０４、７×１０４５、８×１０４、または９×１０４以下の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、約１×１０５、２×１０５、３×１０５、４×１０５、５×１０５、６×１０５、７×１０５、８×１０５、または９×１０５以下の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、約１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６以下の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、約１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７、１×１０８以下の細胞を含む。ある実施形態では、前記細胞は生細胞であり、トリパンブルー染色により判定されるように、少なくとも７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９７％、９８％、９９％が生存可能である。
別個の複数の細胞を含む二相カプセルでは、各細胞は、約１×１０４～約１×１０８の細胞、約１×１０４～約１×１０７の細胞、約１×１０５～約１×１０８の細胞、約１×１０５～約１×１０７の細胞、または約１×１０６～約１×１０８の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、少なくとも約１×１０４、２×１０４、３×１０４、４×１０４、５×１０４、６×１０４、７×１０４５、８×１０４、または９×１０４の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、少なくとも約１×１０５、２×１０５、３×１０５、４×１０５、５×１０５、６×１０５、７×１０５、８×１０５、または９×１０５の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、少なくとも約１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、少なくとも約１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、約２×１０４、３×１０４、４×１０４、５×１０４、６×１０４、７×１０４５、８×１０４、または９×１０４以下の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、約１×１０５、２×１０５、３×１０５、４×１０５、５×１０５、６×１０５、７×１０５、８×１０５、または９×１０５以下の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、約１×１０６、２×１０６、３×１０６、４×１０６、５×１０６、６×１０６、７×１０６、８×１０６、９×１０６以下の細胞を含む。ある実施形態では、治療用細胞の数は、約１×１０７、２×１０７、３×１０７、４×１０７、５×１０７、６×１０７、７×１０７、８×１０７、９×１０７、１×１０８以下の細胞を含む。ある実施形態では、二相製剤中の細胞は生細胞であり、トリパンブルー染色により判定されるように、少なくとも７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９７％、９８％、９９％が生存可能である。
マトリックス
現在記載される哺乳動物生細胞の経口送達システムと組成物における細胞は、マトリックス、ゲル、あるいは賦形剤を含むか、またはそれらに埋め込まれる。前記マトリックスは、脱水、浸透圧ストレス、ｐＨストレス、プロテアーゼ分解、およびＧＩ系に存在する他のストレスから生細胞を保護するように機能する。ある実施形態では、前記細胞は、マトリックスに埋め込まれる、または懸濁される。ある実施形態では、前記マトリックスは寒天を含む。ある実施形態では、前記マトリックスはメチルセルロースを含む。ある実施形態では、前記マトリックスはアルギネートを含む。ある実施形態では、前記マトリックスはメチルセルロースとアルギネートを含む。ある実施形態では、前記マトリックスはメチルセルロースとアルギネートをほぼ等しい量で含む。ある実施形態では、前記マトリックスはヒドロゲルを含む。適切なヒドロゲルとして、コラーゲン、ヒアルロネート、ヒアルロナン、フィブリン、アルギネート、アガロース、キトサン、およびそれらの組み合わせに由来するヒドロゲルが挙げられる。他の実施形態では、適切なヒドロゲルは合成ポリマーである。さらなる実施形態では、生細胞を埋め込むのに適切なマトリックスとして、ポリ（アクリル酸）とその誘導体、ポリ（エチレンオキシド）とそのコポリマー、ポリ（ビニルアルコール）、ポリホスファゼン、およびそれらの組み合わせに由来するマトリックスが挙げられる。様々な特定の実施形態では、閉じ込め材料は、ヒドロゲル、Ｎｏｖｏｇｅｌ（商標）、アガロース、アルギネート、ゼラチン、Ｍａｔｒｉｇｅｌ（商標）、ヒアルロナン、ポロキサマー、ペプチドヒドロゲル、ポリ（イソプロピルｎ－ポリアクリルアミド）、ポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧ－ＤＡ）、ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリジメチルシロキサン、ポリアクリルアミド、ポリ（乳酸）、またはこれらの組み合わせから選択される。
ある実施形態では、前記マトリックスは、アルギネートゲルおよびメチルセルロースをほぼ等しい量で含む。
ある実施形態では、前記マトリックスは、所与の比でアルギネートゲルおよびメチルセルロースと混合された生細胞を含む。ある実施形態では、前記マトリックス中のアルギネートゲルとメチルセルロースとの比は、約１：０．１、約１：０．２、約１：０．３、約１：０．４、約１：０．５、約１：０．６、約１：０．７、約１：０．８、約１：０．９、約１：１、約１：１．１、約１：１．２、約１：１．３、約１：１．４、約１：１．５、約１：１．６、約１：１．７、約１：１．８、約１：１．９、または約１：２である。ある実施形態では、前記マトリックス中のメチルセルロースとアルギネートゲルとの比は、約１：０．１、約１：０．２、約１：０．３、約１：０．４、約１：０．５、約１：０．６、約１：０．７、約１：０．８、約１：０．９、約１：１、約１：１．１、約１：１．２、約１：１．３、約１：１．４、約１：１．５、約１：１．６、約１：１．７、約１：１．８、約１：１．９、または約１：２である。
代替的にある実施形態では、このようなアルギネートゲルとメチルセルロースとの混合物は、様々な濃度のメチルセルロースを含有していてもよい。ある実施形態では、前記アルギネートゲルの濃度は約０．５％～約３．０％である。ある実施形態では、前記アルギネートゲルの濃度は少なくとも約０．５％である。ある実施形態では、前記アルギネートゲルの濃度は多くとも約３．０％である。ある実施形態では、前記アルギネートゲルの濃度は、約０．５％、約０．６％、約０．７％、約０．８％、約０．９％、約１．０％、約１．１％、約１．２％、約１．３％、約１．４％、約１．５％、約１．６％、約１．７％、約１．８％、約１．９％、約２．０％、約２．１％、約２．２％、約２．３％、約２．４％、約２．５％、約２．６％、約２．７％、約２．８％、約２．９％、または約３．０％である。ある実施形態では、前記アルギネートゲルの濃度は、少なくとも約０．５％、少なくとも約０．６％、少なくとも約０．７％、少なくとも約０．８％、少なくとも約０．９％、少なくとも約１．０％、少なくとも約１．１％、少なくとも約１．２％、少なくとも約１．３％、または少なくとも約１．４％である。ある実施形態では、前記アルギネートゲルの濃度は、多くとも約３．０％、多くとも約２．９％、多くとも約２．８％、多くとも約２．７％、多くとも約２．６％、多くとも約２．５％、多くとも約２．４％、多くとも約２．３％、多くとも約２．２％、多くとも約２．１％、多くとも約２．０％、多くとも約１．９％、多くとも約１．８％、多くとも約１．７％、多くとも約１．６％、または多くとも約１．５％である。ある実施形態では、前記アルギネートゲルの濃度は、約０．５％～約０．７％、約０．５％～約０．９％、約０．５％～約１．１％、約０．５％～約１．３％、約０．５％～約１．５％、約０．５％～約１．７％、約０．５％～約１．９％、約０．５％～約２．１％、約０．５％～約２．５％、約０．５％～約２．７％、約０．５％～約２．９％、約０．７％～約０．９％、約０．７％～約１．１％、約０．７％～約１．３％、約０．７％～約１．５％、約０．７％～約１．７％、約０．７％～約１．９％、約０．７％～約２．１％、約０．７％～約２．５％、約０．７％～約２．７％、約０．７％～約２．９％、約０．９％～約１．１％、約０．９％～約１．３％、約０．９％～約１．５％、約０．９％～約１．７％、約０．９％～約１．９％、約０．９％～約２．１％、約０．９％～約２．５％、約０．９％～約２．７％、約０．９％～約２．９％、約１．１％～約１．３％、約１．１％～約１．５％、約１．１％～約１．７％、約１．１％～約１．９％、約１．１％～約２．１％、約１．１％～約２．５％、約１．１％～約２．７％、約１．１％～約２．９％、約１．３％～約１．５％、約１．３％～約１．７％、約１．３％～約１．９％、約１．３％～約２．１％、約１．３％～約２．５％、約１．３％～約２．７％、約１．３％～約２．９％、約１．５％～約１．７％、約１．５％～約１．９％、約１．５％～約２．１％、約１．５％～約２．５％、約１．５％～約２．７％、約１．５％～約２．９％、約１．７％～約１．９％、約１．７％～約２．１％、約１．７％～約２．５％、約１．７％～約２．７％、約１．７％～約２．９％、約１．９％～約２．１％、約１．９％～約２．５％、約１．９％～約２．７％、約１．９％～約２．９％、約２．１％～約２．５％、約２．１％～約２．７％、約２．１％～約２．９％、約２．５％～約２．７％、約２．５％～約２．９％、または約２．７％～約２．９％である。ある実施形態では、前記メチルセルロースの濃度は約０．５％～約３．０％である。ある実施形態では、前記メチルセルロースの濃度は少なくとも約０．５％である。ある実施形態では、前記メチルセルロースの濃度は多くとも約３．０％である。ある実施形態では、前記メチルセルロースの濃度は、約０．５％、約０．６％、約０．７％、約０．８％、約０．９％、約１．０％、約１．１％、約１．２％、約１．３％、約１．４％、約１．５％、約１．６％、約１．７％、約１．８％、約１．９％、約２．０％、約２．１％、約２．２％、約２．３％、約２．４％、約２．５％、約２．６％、約２．７％、約２．８％、約２．９％、または約３．０％である。ある実施形態では、前記メチルセルロースの濃度は、少なくとも約０．５％、少なくとも約０．６％、少なくとも約０．７％、少なくとも約０．８％、少なくとも約０．９％、少なくとも約１．０％、少なくとも約１．１％、少なくとも約１．２％、少なくとも約１．３％、または少なくとも約１．４％である。ある実施形態では、前記メチルセルロースの濃度は、多くとも約３．０％、多くとも約２．９％、多くとも約２．８％、多くとも約２．７％、多くとも約２．６％、多くとも約２．５％、多くとも約２．４％、多くとも約２．３％、多くとも約２．２％、多くとも約２．１％、多くとも約２．０％、多くとも約１．９％、多くとも約１．８％、多くとも約１．７％、多くとも約１．６％、または多くとも約１．５％である。ある実施形態では、前記メチルセルロースの濃度は、約０．５％～約０．７％、約０．５％～約０．９％、約０．５％～約１．１％、約０．５％～約１．３％、約０．５％～約１．５％、約０．５％～約１．７％、約０．５％～約１．９％、約０．５％～約２．１％、約０．５％～約２．５％、約０．５％～約２．７％、約０．５％～約２．９％、約０．７％～約０．９％、約０．７％～約１．１％、約０．７％～約１．３％、約０．７％～約１．５％、約０．７％～約１．７％、約０．７％～約１．９％、約０．７％～約２．１％、約０．７％～約２．５％、約０．７％～約２．７％、約０．７％～約２．９％、約０．９％～約１．１％、約０．９％～約１．３％、約０．９％～約１．５％、約０．９％～約１．７％、約０．９％～約１．９％、約０．９％～約２．１％、約０．９％～約２．５％、約０．９％～約２．７％、約０．９％～約２．９％、約１．１％～約１．３％、約１．１％～約１．５％、約１．１％～約１．７％、約１．１％～約１．９％、約１．１％～約２．１％、約１．１％～約２．５％、約１．１％～約２．７％、約１．１％～約２．９％、約１．３％～約１．５％、約１．３％～約１．７％、約１．３％～約１．９％、約１．３％～約２．１％、約１．３％～約２．５％、約１．３％～約２．７％、約１．３％～約２．９％、約１．５％～約１．７％、約１．５％～約１．９％、約１．５％～約２．１％、約１．５％～約２．５％、約１．５％～約２．７％、約１．５％～約２．９％、約１．７％～約１．９％、約１．７％～約２．１％、約１．７％～約２．５％、約１．７％～約２．７％、約１．７％～約２．９％、約１．９％～約２．１％、約１．９％～約２．５％、約１．９％～約２．７％、約１．９％～約２．９％、約２．１％～約２．５％、約２．１％～約２．７％、約２．１％～約２．９％、約２．５％～約２．７％、約２．５％～約２．９％、または約２．７％～約２．９％である。
いくつかの実施形態では、前記マトリックスは、アルギネートゲル約０．５％～約３．０％とメチルセルロース約０．５％～約３．０％からなるマトリックスと混合した哺乳動物生細胞を含む。次いで細胞ゲル混合物は、腸溶性被覆を施したカプセルに移される。ある実施形態では、前記カプセルは、メタクリル酸メチルとメタクリル酸とのコポリマー（１：１）で被膜を施される。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞は間葉系幹細胞を含む。
いくつかの実施形態では、前記マトリックスは、アルギネートゲル約１．５％とメチルセルロース約１．５％からなるマトリックスと混合した哺乳動物生細胞を含む。次いで細胞ゲル混合物は、腸溶性被覆を施したカプセルに移される。ある実施形態では、前記カプセルは、メタクリル酸メチルとメタクリル酸とのコポリマー（１：１）で被膜を施される。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞は間葉系幹細胞を含む。
いくつかの実施形態では、前記マトリックスは、メタクリル酸メチルとメタクリル酸コポリマー（１：１）で被膜を施したカプセル内のアルギネートゲル約０．５％～約３．０％とメチルセルロース約０．５％～約３．０％との混合物中で懸濁される哺乳動物生細胞を含む。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞は間葉系幹細胞を含む。
いくつかの実施形態では、前記マトリックスは、メタクリル酸メチルとメタクリル酸コポリマー（１：１）で被膜を施したカプセル内のアルギネートゲル約１．０％～約２．５％とメチルセルロース約１．０％～約２．５％との混合物中で懸濁される哺乳動物生細胞を含む。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞は間葉系幹細胞を含む。
いくつかの実施形態では、前記マトリックスは、メタクリル酸メチルとメタクリル酸コポリマー（１：１）で被膜を施したカプセル内のアルギネートゲル約１．０％～約２．０％とメチルセルロース約１．０％～約２．０％との混合物中で懸濁される哺乳動物生細胞を含む。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞は間葉系幹細胞を含む。
いくつかの実施形態では、前記マトリックスは、メタクリル酸メチルとメタクリル酸コポリマー（１：１）で被膜を施したカプセル内のアルギネートゲル約１．２％～約１．８％とメチルセルロース約１．２％～約１．８％との混合物中で懸濁される哺乳動物生細胞を含む。
いくつかの実施形態では、前記マトリックスは、メタクリル酸メチルとメタクリル酸コポリマー（１：１）で被膜を施したカプセル内のアルギネートゲル約１．４％～約１．６％とメチルセルロース約１．４％～約１．６％との混合物中で懸濁される哺乳動物生細胞を含む。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞は間葉系幹細胞を含む。
いくつかの実施形態では、前記マトリックスは、メタクリル酸メチルとメタクリル酸コポリマー（１：１）で被膜を施したカプセル内のアルギネートゲル約１．５％とメチルセルロース約１．５％との混合物中で懸濁される哺乳動物生細胞を含む。ある実施形態では、前記哺乳動物生細胞は間葉系幹細胞を含む。
ある実施形態では、前記マトリックスは、生細胞および寒天を所与の濃度で含む。ある実施形態では、前記マトリックス中の寒天濃度は、約０．１％ｗ／ｖ～約１０％ｗ／ｖ、約０．１％ｗ／ｖ～約８％ｗ／ｖ、約０．１％ｗ／ｖ～約５％ｗ／ｖ、約０．１％ｗ／ｖ～約４％ｗ／ｖ、約０．１％ｗ／ｖ～約３％ｗ／ｖ、約０．１％ｗ／ｖ～約２％ｗ／ｖ、約０．１％ｗ／ｖ～約１％ｗ／ｖ、約０．２％ｗ／ｖ～約１０％ｗ／ｖ、約０．２％ｗ／ｖ～約８％ｗ／ｖ、約０．２％ｗ／ｖ～約５％ｗ／ｖ、約０．２％ｗ／ｖ～約４％ｗ／ｖ、約０．２％ｗ／ｖ～約３％ｗ／ｖ、約０．２％ｗ／ｖ～約２％ｗ／ｖ、約０．２％ｗ／ｖ～約１％ｗ／ｖ、約０．４％ｗ／ｖ～約１０％ｗ／ｖ、約０．４％ｗ／ｖ～約８％ｗ／ｖ、約０．４％ｗ／ｖ～約５％ｗ／ｖ、約０．４％ｗ／ｖ～約４％ｗ／ｖ、約０．４％ｗ／ｖ～約３％ｗ／ｖ、約０．４％ｗ／ｖ～約２％ｗ／ｖ、約０．４％ｗ／ｖ～約１％ｗ／ｖ、約０．５％ｗ／ｖ～約１０％ｗ／ｖ、約０．５％ｗ／ｖ～約８％ｗ／ｖ、約０．５％ｗ／ｖ～約５％ｗ／ｖ、約０．５％ｗ／ｖ～約４％ｗ／ｖ、約０．５％ｗ／ｖ～約３％ｗ／ｖ、約０．５％ｗ／ｖ～約２％ｗ／ｖ、約０．５％ｗ／ｖ～約１％ｗ／ｖである。ある実施形態では、前記マトリックス中の寒天濃度は、約０．１％、０．２％、０．３％、０．４％、０．５％、０．６％、０．７％、０．８％、０．９％、または１．０％である。ある実施形態では、前記マトリックス中の寒天濃度は、約１．０％、２．０％、３．０％、４．０％、５．０％、６．０％、７．０％、８．０％、９．０％、または１０％である。
本明細書に記載のマトリックスは、所与の粘度を有する。さらなる実施形態では、細胞を含むマトリックスは、粘度が約５００～１，０００，０００センチポイズ、約１０００～１，０００，０００センチポイズ、約１，０００～５００，０００センチポイズ、約１０，０００～５００，０００センチポイズ、約１０，０００～４００，０００センチポイズ、約１０，０００～３００，０００センチポイズ、約１００，０００～１，０００，０００センチポイズ、または約５００，０００～１，０００，０００センチポイズであることを特徴とする。
ある実施形態では、前記マトリックスは、コラーゲンやフィブリンのような細胞外マトリックスタンパク質、グルコース、デキストロース、スクロースなどの炭水化物、セルロースなどの繊維、ビタミンあるいはミネラル、緩衝剤、等張溶液、またはアミノ酸といった追加の分子を含む。
被膜
本明細書中の経口送達システムは、特定のｐＨで溶けるように製剤化された被膜を含む。二相送達では、前記経口送達システムは、様々なｐＨで溶けるように製剤化された２つの被膜を含む。ある実施形態では、前記被膜は、十二指腸を標的とする場合はｐＨ約５．５～６．０、回腸を標的とする場合はｐＨ約７．３～８．０、または結腸を標的とする場合はｐＨ約５．５～６．５で溶けるように製剤化される。ある実施形態では、前記被膜は、ｐＨ約５．５、５．６、５．７、５．８、５．９、６．０、６．１、６．２、６．３、６．４、６．５、６．６、６．７、６．８、６．９、７．０、７．１、７．２、７．３、７．４、７．５、７．６、７．７、７．８、７．９、または８．０で溶けるように製剤化される。ある実施形態では、二相送達での１つの被膜は、回腸を標的とする場合はｐＨ約７．３～８．０、および結腸を標的とする場合はｐＨ約５．５～６．５で製剤化される。ある実施形態では、二相送達での１つの被膜は、十二指腸を標的とする場合はｐＨ約５．５～６．０、および結腸を標的とする場合はｐＨ約５．５～６．５で製剤化される。ある実施形態では、二相送達での１つの被膜は、十二指腸を標的とする場合はｐＨ約５．５～６．０、および回腸を標的とする場合はｐＨ約７．３～８．０で製剤化される。
さらに、開示された細胞または細胞集団と腸溶性材料とを含む腸溶性細胞製剤、およびその薬学的に許容可能な担体または賦形剤も企図される。腸溶性材料は、胃の酸性環境ではほとんど溶けず、特定のｐＨの腸液では溶けやすいポリマーを指す。小腸は、胃と大腸の間の胃腸管（腸）の一部であり、十二指腸、空腸、および回腸を含む。十二指腸のｐＨは約５．５、空腸のｐＨは約６．５、遠位回腸のｐＨは約７．５である。したがって腸溶性材料は、例えばｐＨが約５．０、約５．２、約５．４、約５．６、約５．８、約６．０、約６．２、約６．４、約６．６、約６．８、約７．０、約７．２、約７．４、約７．６、約７．８、約８．０、約８．２、約８．４、約８．６、約８．８、約９．０、約９．２、約９．４、約９．６、約９．６、約９．８、または約１０．０になるまで溶けない。本明細書に記載の哺乳動物生細胞の経口送達システムと組成物に含まれ得る例示的な腸溶性材料として、酢酸フタル酸セルロース（ＣＡＰ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート（ＨＰＭＣＰ）、ポリビニルアセテートフタレート（ＰＶＡＰ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートスクシネート（ＨＰＭＣＡＳ）、セルロースアセテートトリメリテート、ヒドロキシプロピルメチルセルローススクシネート、セルロースアセテートヘキサヒドロフタレート、セルロースプロピオネートフタレート、セルロースアセテートマレアート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、メタクリル酸メチルとメチルメタクリレートとのコポリマー、アクリル酸メチルとメチルメタクリレートとメタクリル酸とのコポリマー、メチルビニルエーテルと無水マレイン酸とのコポリマー（Ｇａｎｔｒｅｚ ＥＳシリーズ）、エチルメチルアクリレートとメチルメタクリレートとクロロトリメチルアンモニウムエチルとのコポリマー、ゼインやシェラック、コパールコロホリウムなどの天然樹脂、および様々な市販の腸溶性分散システム（例えばＥｕｄｒａｇｉｔ Ｌ３０Ｄ５５、Ｅｕｄｒａｇｉｔ ＦＳ３０Ｄ、Ｅｕｄｒａｇｉｔ Ｌ１００、Ｅｕｄｒａｇｉｔ Ｓ１００、Ｋｏｌｌｉｃｏａｔ ＥＭＭ３０Ｄ、Ｅｓｔａｃｒｙｌ ３０Ｄ、Ｃｏａｔｅｒｉｃ、およびＡｑｕａｔｅｒｉｃ）が挙げられる。上記材料のそれぞれの溶解度は既知であるか、またはインビトロで容易に決定可能である。
哺乳動物生細胞を含む二相カプセルは、第１の腸溶性被膜と第２の腸溶性被膜を含む。ある実施形態では、前記第１の腸溶性被膜は、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、酢酸フタル酸セルロース、酢酸コハク酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートスクシネート、ポリビニルアセタートフタレート、シェラック、酢酸トリメリテートセルロース、アルギン酸ナトリウム、またはゼインのコポリマーを含む。ある実施形態では、前記第２の腸溶性被膜は、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、酢酸フタル酸セルロース、酢酸コハク酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートスクシネート、ポリビニルアセタートフタレート、シェラック、酢酸トリメリテートセルロース、アルギン酸ナトリウム、またはゼインのコポリマーを含む。ある実施形態では、第１の腸溶性被膜はメタクリル酸のコポリマーを含む。ある実施形態では、第２の腸溶性被膜はメタクリル酸のコポリマーを含む。
ある実施形態では、本明細書に記載の哺乳動物生細胞組成物の腸溶性被膜は、メタクリル酸メチルとメタクリル酸とのコポリマー（１：１）を含む。
ある実施形態では、前記ゲル、マトリックス、または賦形剤は、腸溶性被膜と共に、前記第１の複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞の生存率を約８０～８５％で維持する。ある実施形態では、前記ゲル、マトリックス、または賦形剤は、少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、または１０日間にわたり２４℃で、前記第１の複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞の生存率を約５０％、６０％、７０％、または８０％で維持する。
ある実施形態では、前記ゲル、腸溶性被膜を備えたマトリックス、または賦形剤のＴｍａｘは約０．４～０．６時間である。ある実施形態では、前記ゲル、マトリックス、または賦形剤のＴｍａｘは、約０．４時間、約０．４１時間、約０．４２時間、約０．４３時間、約０．４４時間、約０．４５時間、約０．４６時間、約０．４７時間、約０．４８時間、約０．４９時間、約０．５０時間、約０．５１時間、約０．５２時間、約０．５３時間、約０．５４時間、約０．５５時間、約０．５６時間、約０．５７時間、約０．５８時間、約０．５９時間、または約０．６０時間である。ある実施形態では、前記ゲル、マトリックス、または賦形剤のＴｍａｘは、少なくとも約０．４時間、少なくとも約０．４時間、少なくとも約０．４２時間、少なくとも約０．４３時間、少なくとも約０．４４時間、または少なくとも約０．４５時間である。ある実施形態では、前記ゲル、マトリックス、または賦形剤のＴｍａｘは、多くとも約０．４６時間、多くとも約０．４７時間、多くとも約０．４８時間、多くとも約０．４９時間、多くとも約０．５０時間、多くとも約０．５１時間、多くとも約０．５２時間、多くとも約０．５３時間、多くとも約０．５４時間、多くとも約０．５５時間、多くとも約０．５６時間、多くとも約０．５７時間、多くとも約０．５８時間、多くとも約０．５９時間、または多くとも約０．６０時間である。
経口送達システムの作製方法
ある実施形態では、本明細書にはまた、経口送達システムを作製する方法が記載され、該方法は、生細胞集団と本明細書に記載のマトリックスとを混合する工程と、マトリックスおよび生細胞集団の組成物を腸溶性被膜と接触させる工程とを含む。ある実施形態では、前記マトリックスおよび生細胞の組成物は、腸溶性被膜を施す前にカプセルに加えられる。ある実施形態では、本明細書にはまた、経口送達システムを作製する方法が記載され、該方法は、生細胞集団と本明細書に記載のマトリックス含有寒天とを混合する工程と、マトリックスおよび生細胞集団の組成物を、メタクリル酸のコポリマーを含む腸溶性被膜と接触させる工程とを含む。
別の態様では、経口送達用に製剤化される、哺乳動物生細胞の組成物を作製する方法であって、該方法は、細胞マトリックスを生成するために複数の哺乳動物生細胞をメチルセルロース約１．０％～約２．０％とアルギネートゲル約１．０％～約２．０％とを含むマトリックスと混合する工程と、腸溶性被膜を細胞マトリックスに施す工程とを含む。ある実施形態では、前記マトリックスは、メチルセルロース約１．３％～約１．８％とアルギネートゲル約１．３％～約１．８％を含む。ある実施形態では、前記マトリックスは、メチルセルロース約１．５％とアルギネートゲル約１．５％を含む。ある実施形態では、前記メチルセルロースおよび前記アルギネートゲルは約１：１の比で存在する。ある実施形態では、前記腸溶性被膜は、メタクリル酸メチルとメタクリル酸とのコポリマー（１：１）を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は、約１万～約１０００万個の生細胞を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞はヒト細胞を含む。ある実施形態では、前記複数の哺乳動物生細胞は非ヒト細胞を含む。
さらなる実施形態
以下の番号を付けた特定の実施形態がさらに本明細書で企図されている。
１．経口送達システムであって、該経口送達システムは、
ａ）第１のカプセルであって、第１の複数の哺乳動物生細胞および第１の腸溶性被膜を含み、該第１の腸溶性被膜は、ｐＨ約６．２～約６．５で前記第１の複数の哺乳動物生細胞を放出する、第１のカプセルと、
ｂ）第２のカプセルであって、第２の複数の哺乳動物生細胞および第２の腸溶性被膜を含み、該第２の腸溶性被膜は、ｐＨ約７～約８で前記第２の複数の哺乳動物生細胞を放出する、第２のカプセルとを含み、
前記第２のカプセルは前記第１のカプセルに囲まれている、経口送達システム。
２．前記第１の複数の哺乳動物生細胞および前記第２の複数の哺乳動物生細胞が同じ種類の細胞である、実施形態１に記載の経口送達システム。
３．前記第１の複数の哺乳動物生細胞および前記第２の複数の哺乳動物生細胞が異なる種類の細胞である、実施形態１に記載の経口送達システム。
４．前記第１の複数の哺乳動物生細胞が近位結腸を標的とし、前記第２の複数の哺乳動物生細胞が回腸を標的とする、実施形態１から３のいずれか１つに記載の経口送達システム。
５．前記第１の複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞が、約１万～約１０００万個の生細胞を含む、請求項１から４のいずれか１つに記載の経口送達システム。
６．前記第１の複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞が、ヒト細胞を含む、請求項１から５のいずれか１つに記載の経口送達システム。
７．前記第１の複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞が、多能性細胞を含む、請求項１から６のいずれか１つに記載の経口送達システム。
８．前記多能性細胞は、胚性幹細胞、多能性幹細胞、人工多能性幹細胞、間葉系幹細胞、造血幹細胞、筋芽細胞、線維芽細胞、肝幹細胞、腎臓幹細胞、心臓幹細胞、または腸幹細胞を含む、実施形態７に記載の経口送達システム。
９．前記第１の複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞が、免疫細胞を含む、実施形態１から６のいずれか１つに記載の経口送達システム。
１０．前記免疫細胞が、Ｂ細胞、Ｔ細胞、ＣＤ８＋Ｔ細胞、ＣＤ４＋Ｔ細胞、ＮＫ細胞、樹状細胞、またはマクロファージ細胞を含む、実施形態９に記載の経口送達システム。
１１．前記第１の腸溶性被膜は、メタクリル酸のコポリマー、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、酢酸フタル酸セルロース、酢酸コハク酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートスクシネート、ポリビニルアセタートフタレート、シェラック、酢酸トリメリテートセルロース、アルギン酸ナトリウム、またはゼインのコポリマーを含む、実施形態１から１０のいずれか１つに記載の経口送達システム。
１２．前記第２の腸溶性被膜は、メタクリル酸のコポリマー、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、酢酸フタル酸セルロース、酢酸コハク酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートスクシネート、ポリビニルアセタートフタレート、シェラック、酢酸トリメリテートセルロース、アルギン酸ナトリウム、またはゼインのコポリマーを含む、実施形態１から１１のいずれか１つに記載の経口送達システム。
１３．前記第１のカプセル、前記第２のカプセル、またはその両方は、ゲル、マトリックス、細胞外マトリックスタンパク質、または賦形剤を含む、実施形態１から１２のいずれか１つに記載の経口送達システム。
１４．前記ゲルが寒天を含む、実施形態１３に記載の経口送達システム。
１５．前記ゲルがヒドロゲルを含む、実施形態１３に記載の経口送達システム。
１６．前記細胞外マトリックスがコラーゲンを含む、実施形態１３に記載の経口送達システム。
１７．前記ゲル、マトリックス、または賦形剤は、少なくとも１４日間にわたり２４℃で、前記第１の複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞の生存率を約８０％超に維持する、実施形態１から１６のいずれか１つに記載の経口送達システム。
１８．個体の腸管への哺乳動物生細胞の送達に使用される、実施形態１から１７のいずれか１つに記載の経口送達システム。
１９．獣医学的使用を目的に家畜動物の腸管への哺乳動物生細胞の送達に使用される、実施形態１から１７のいずれか１つに記載の経口送達システム。
２０．個体の腸管に哺乳動物生細胞を送達する方法であって、実施形態１から１７のいずれか１つに記載の経口送達システムを前記個体に経口投与する工程を含む、方法。
２１．前記個体がヒト個体である、実施形態２０に記載の方法。
２２．前記個体が家畜動物である、実施形態２０に記載の方法。
２３．経口送達システムであって、該経口送達システムは、
ａ）カプセルであって、複数の哺乳動物生細胞および腸溶性被膜を含み、該腸溶性被膜は、ｐＨ約６．０～約８．０で前記複数の哺乳動物生細胞を放出する、カプセルを含む、経口送達システム。
２４．前記複数の哺乳動物生細胞が同じ種類の細胞である、実施形態２３に記載の経口送達システム。
２５．前記複数の哺乳動物生細胞が異なる種類の細胞である、実施形態２３に記載の経口送達システム。
２６．前記腸溶性被膜は、ｐＨ約６．２～６．５で前記複数の哺乳動物生細胞を放出する、実施形態２３に記載の経口送達システム。
２７．前記腸溶性被膜は、ｐＨ約７．０～８．０で前記複数の哺乳動物生細胞を放出する、実施形態２３に記載の経口送達システム。
２８．前記複数の哺乳動物生細胞が約１万～約１０００万個の生細胞を含む、実施形態２３から２７のいずれか１つに記載の経口送達システム。
２９．前記複数の哺乳動物生細胞がヒト細胞を含む、実施形態２３から２８のいずれか１つに記載の経口送達システム。
３０．前記複数の哺乳動物生細胞が多能性細胞を含む、実施形態２３から２９のいずれか１つに記載の経口送達システム。
３１．前記多能性細胞は、胚性幹細胞、多能性幹細胞、人工多能性幹細胞、間葉系幹細胞、造血幹細胞、筋芽細胞、線維芽細胞、肝幹細胞、腎臓幹細胞、心臓幹細胞、または腸幹細胞を含む、実施形態２３から３０のいずれか１つに記載の経口送達システム。
３２．前記複数の哺乳動物生細胞および／または前記第２の複数の哺乳動物生細胞が、免疫細胞を含む、実施形態２３から３１のいずれか１つに記載の経口送達システム。
３３．前記免疫細胞が、Ｂ細胞、Ｔ細胞、ＣＤ８＋Ｔ細胞、ＣＤ４＋Ｔ細胞、ＮＫ細胞、樹状細胞、またはマクロファージ細胞を含む、実施形態３２に記載の経口送達システム。
３４．前記腸溶性被膜は、メタクリル酸のコポリマー、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、酢酸フタル酸セルロース、酢酸コハク酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートスクシネート、ポリビニルアセタートフタレート、シェラック、酢酸トリメリテートセルロース、アルギン酸ナトリウム、またはゼインのコポリマーを含む、実施形態２３から３３のいずれか１つに記載の経口送達システム。
３５．前記第１のカプセル、前記第２のカプセル、またはその両方は、ゲル、細胞外マトリックスタンパク質、または賦形剤を含む、実施形態２３から３４のいずれか１つに記載の経口送達システム。
３６．前記ゲルが寒天を含む、実施形態３５に記載の経口送達システム。
３７．前記ゲルがヒドロゲルを含む、実施形態３５に記載の経口送達システム。
３８．前記細胞外マトリックスがコラーゲンを含む、実施形態３５に記載の経口送達システム。
３９．前記ゲル、マトリックス、または賦形剤は、少なくとも１４日間にわたり２４℃で、前記複数の哺乳動物生細胞の生存率を約８０％超に維持する、実施形態２３から３８のいずれか１つに記載の経口送達システム。
４０．個体の腸管への哺乳動物生細胞の送達に使用される、実施形態２３から３９のいずれか１つに記載の経口送達システム。
４１．個体の疾患を処置する方法であって、実施形態２３から４０のいずれか１つに記載の経口送達システムを前記個体に経口投与する工程を含む、方法。
４２．家畜動物の疾患を処置する方法であって、実施形態２３から４１のいずれか１つに記載の経口送達システムを前記家畜動物に経口投与する工程を含む、方法。
４３．個体の腸管に哺乳動物生細胞を送達する方法であって、実施形態２３から３９のいずれか１つに記載の経口送達システムを前記個体に経口投与する工程を含む、方法。
４４．前記個体がヒト個体である、実施形態４３に記載の方法。
４５．前記個体が家畜動物である、実施形態４３に記載の方法。
４６．間葉系幹細胞を埋め込むためにマトリックス、ゲル、または賦形剤を形成する方法であって、前記マトリックスは寒天またはヒドロゲルで構成される、方法。
４７．前記ヒドロゲルがアルギネートとメチルセルロースとの混合物で構成される、実施形態４６に記載の方法。
以下の例示的な実施例は、本明細書に記載の組成物と方法の実施形態を表すものであり、あらゆる方法で制限されることを意図したものではない。
実施例１－経口送達用の生幹細胞組成物の生成
まず、単相腸内カプセルまたはカプセル・イン・カプセル二相性ビヒクルに生幹細胞を包装してから、評価を行った。簡単に説明すると、カプセルを次のように調製した。ゼラチンカプセル（サイズ０００と００）にクリスタルバイオレット２５０ｍｇとステンレス鋼棒（６．３ｍｍ°－１２ｍｍ）を詰めた。次いで、充填済みカプセルを浸漬トレーに入れ、事前調製されたＥＵＤＲＡＧＩＴ（登録商標）Ｌ１００－５５（例えばメタクリル酸およびアクリル酸エチル）の混合物（ＥＵＤＲＡＧＩＴ（登録商標）Ｌ１００－５５を９．０ｇ、ポリエチレングリコール４００を１．４ｇ、Ｔｗｅｅｎ ８０を０．１ｇ、アセトンを３８ｍｌ、イソプロピルアルコールを５７ｍｌ、および水を５ｍｌ）に１５秒間懸濁させることで、カプセルの表面２／３を被膜させて、３０分間乾燥させた。その後、カプセルを反転させ、浸漬トレーに再挿入し、カプセルの表面の残り１／３を被膜した。続いて、カプセルを周囲温度で実験台に載せ、７２時間かけて完全に乾燥させた。特定の残留溶媒の解析は行わなかったが、被膜を施したカプセルすべてに、乾燥の７２時間後にアセトン臭はなかった。単相カプセルでは、０００は生細胞（計５００万の生細胞）で層状になったのに対し、カプセル・イン・カプセルでは、被膜を施した００カプセルは細胞（２５０万）で層状になってから、細胞層状０００カプセル（２５０万）内に配した。一連の実験では、ＤＲｃａｐｓ（登録商標）（例えばヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ））と、ＥＵＤＲＡＧＩＴ（登録商標）Ｌ１００－５５で被膜を施したゼラチンカプセルとの両方におけるインビトロでの腸管保護能を１回、２回、３回、または４回検査した。非被膜ゼラチンカプセルまたは市販のＤＲｃａｐｓ（登録商標）カプセルを対照に使用し、クリスタルバイオレットとステンレス鋼棒を充填したが、ＥＵＤＲＡＧＩＴ（登録商標）Ｌ１００－５５での被膜は施さなかった。最後に、カプセルに５００万個のヒトＭＳＣの集合体も充填した。引き続き、パドルシステム溶解装置を薬局方規格に従い使用した。これらの実験では、溶解浴（ＵＳＰ ２３ ｔｙｐｅ ＩＩ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｖａｎｋｅｌ ＶＫ６０１０，Ｖａｒｉａｎ Ｉｎｃ．，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，ＣＡ，ＵＳＡ）を組み立て、予め３７℃に温めた。体積４００ｍｌの０．１ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ（ｐＨ１．０）を３℃の溶解カップに入れ、回転を１００ｒ／ｍｉｎに設定した。腸溶性保護／カプセルの完全性を、クリスタルブルー色素の放出後とおよび並行して未染色細胞に対する視覚的検出により測定し、６０分、９０分、および１２０分で評価した。１２０分の時点で、２００ｍｌの無血清ＭＳＣ増殖培地ｐＨ７．５をカップに加え、ｐＨをヒト腸条件および細胞増殖条件を示す７．０に効果的に調整し、米国食品医薬品局のＧｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ（ｗｗｗ．ｆｄａ．ｇｏｖ／ｄｏｗｎｌｏａｄｓ／ｄｒｕｇｓ／ｇｕｉｄａｎｃｅｃｏｍｐｌｉａｎｃｅｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ／ｇｕｉｄａｎｃｅｓ／ｕｃｍ０７０２３７．ｐｄｆ）で許容されているｐＨ範囲（６．８～８．０）にも従いｐＨを調整した。カプセルが＞４時間で崩壊するまで（様々なカプセル被膜の種類それぞれに対してｎ≧３）完全性を再び監視した。
実施例２－マトリックス中の幹細胞の生存率
図４は、間葉系幹細胞の凝集体がマトリックス中で生存したままである様子を示す。約５×１０６の凝集細胞を丸底９６ウェルプレートの１ウェルあたり０．４％ｗ／ｖの寒天－寒天に懸濁させる埋め込み条件下で、実験をデザインして３０日間のインキュベーション期間中の細胞生存率を評価した。マトリックス埋め込み細胞を１、７、１４、２１、および３０日間、示したように培養した。細胞溶解後にトリパンブルー排除アッセイを行い、血球計算板で計数することで細胞数（線）と生存率（棒）を求めた。示されるように、マトリックスを埋め込んだＭＳＣは、実験全体を通じて生存率約９５％にとどまった（図中の棒）。細胞密度は、培養期間全体を通じてこのような条件下でほぼ倍増した（図中の線）。
図５～図８は、生細胞含有カプセルの特性を評価する実験から得たデータを示す。生細胞はｐＨ調節した細胞の放出後にのみカプセルから放出されるため、これら実験により、口腔を下って回腸と結腸へと移動するときにカプセルが暴露されるｐＨ変化をシミュレートする。これらの実験では、示したように生細胞（５×１０６細胞／ｅａ）を充填した腸溶性カプセルを、カプセルが口腔内を下って回腸および結腸へと移動する予測ｐＨ変化と同様に処理した。これにより、２時間でのｐＨ＝１のインキュベーションに続き、２時間超でのｐＨ＝７．５の中和を行い、このときに細胞を回収し、前述のように機能的マーカーｃｘｃｌ９に対してアッセイした。「Ｗａｔｅｒｍａｎ Ｒ．Ｓ．ｅｔ ａｌ．“Ｎｅｗ ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ（ＭＳＣ）ｐａｒａｄｉｇｍ：ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｉｎｔｏ ａ ｐｒｏ－ｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙ ＭＳＣ１ ｏｒ ａｎ ｉｍｍｕｎｏｓｕｐｐｒｅｓｓｉｖｅ ＭＳＣ２ ｐｈｅｎｏｔｙｐｅ．”ＰＬｏＳ Ｏｎｅ．０１０ Ａｐｒ ２６；５（４）」を参照。この腸溶性カプセルは、中性化ｐＨに到達するまで充填物を放出しなかった。この図では、各試料から回収された細胞に対するトリパンブルーアッセイにより細胞数が示されている。未被膜カプセルは低ｐＨ溶解後に細胞内容物を放出したが、腸溶性被膜カプセルは中性ｐＨまで細胞を保持していた。
細胞放出および生存率とともに、細胞免疫調節能をモニタリングした。前述のように、トリパンブルー排除アッセイにより細胞数を測定、ｃｘｃｌ９遺伝子発現ｑＰＣＲアッセイにより免疫調節を測定した（Ｗａｔｅｒｍａｎ ｅｔ．ａｌ ２０１０）。図５は、各試料から回収された細胞に対するトリパンブルーアッセイにより細胞数を示す。この腸溶性カプセルは、中性化ｐＨに到達するまで充填物を放出しなかった。対照的に、未被膜カプセルは低ｐＨ溶解後に細胞内容物を放出した。図６は、トリパンブルー排除アッセイにより細胞数および生存率を測定したときの結果を示す。酸アゾ排除培地のトリパンブルー色素において、０．４％トリパンブルー溶液を用いて細胞懸濁液の１：１希釈物を調製することにより、試料を処理した。青色細胞は非生存細胞として採点し、未染色細胞は生存細胞として採点する。
さらに、図７は、前述のようにｃｘｃｌ９遺伝子発現ｑＰＣＲアッセイにより評価した免疫調節を示す。細胞生存率と免疫調節活性の両方を、それぞれ８９％と８５％のカプセル・イン・カプセルの値に保持した。これにより、間葉系幹細胞は依然として生存可能であり、ｐＨ調節放出後に免疫調節活性を保持する。
実施例３－哺乳動物生細胞の経口送達により、クローン病様疾患のマウスモデルの症状を改善する
前臨床試験を行い、生細胞の経口カプセル投与と投与レジメンを試験した。クローン病様疾患を発症したマウスモデルを使用した。「Ｐｉｚｚａｒｏ ｅｔ ａｌ．“Ｍｏｕｓｅ ｍｏｄｅｌｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｃｒｏｈｎ’ｓ ｄｉｓｅａｓｅ”Ｔｒｅｎｄｓ Ｍｏｌ Ｍｅｄ．２００３ Ｍａｙ；９（５）：２１８－２２」を参照。これは、ヒトと同様のクローン病様疾患を発症した許容マウスモデルである
腸溶性カプセル内の経口送達されたヒト間葉系幹細胞の生体内分布を定量化した。ＢＡＬＢ／ｃマウスに、ｏｓあたりＭＳＣ充填腸溶性カプセルを投与した。その後、消化管を１５分後、３０分後、１時間後、および２時間後に採取した。前述のように、マウスＧＡＰＤＨ上のヒトゲノムＧＡＤＰＨに対する組織解析とＲＴ－ｑＰＣＲ解析から、ＲＮＡを抽出した（Ｂａｒｔｏｓｈ ｅｔ ａｌ．，２０１０）。図８の下部は代表的な細胞数を示す。図８の上部は、最大２時間での曲線下面積（ＡＵＣ）を示す。
カリフォルニア大学サンディエゴ校（ＵＣＳＤ）の病理学者らにより、１０％ホルマリンに固定したＨ＆Ｅ染色切片に対する組織学的評価も実施した。検証済みスコアシステムを使用した盲検試験において腸病変の定量化を実施した。０は正常な組織を示し、３は最大重症度の組織学的変化を示した。この試験では、これら組織における３つの異なる成分として、活性（好中球浸潤を抱える）、慢性（単球数、Ｂ細胞数、およびＴ細胞数を抱える）、および絨毛の歪み（絨毛構造を示す）も考慮した。３つ個々の成分すべての合計を合計スコアとして表した。合計した組織学的スコアから、ＭＳＣ治療によりクローン病様回腸炎マウスモデルの疾患の緩和を認めた。
図９の上部は、処置マウスとビヒクル処置マウスに対する定量的組織学的採点を示す。図９の下部は、上記の定量化された腸切片の例示的な顕微鏡写真を示す。
マウスに未被膜カプセルと被膜カプセルを経口投与した後、生細胞の薬物動態パラメータを測定した。細胞の最大放出プロファイルを細胞の最大回収に経過した時間として表し、細胞生存率をトリパンブルー排除（ｅｘｃｕｒｓｉｏｎ）アッセイにより評価した。最後に、分化能は、回収された細胞における抗炎症性マーカーＣＸＣＬ９のｃＤＮＡ発現により評価した。これら結果の概要を図１０に示す。
生細胞は、細胞の鼻腔内送達における同様の粘膜層を横断するように腸関門を横断する。ＭＳＣは、循環へのアクセスを得るために血管膠症と記載される機構を使用する。続いて生細胞は標的部位まで追跡することで、細胞間相互作用と生物活性因子分泌の両方により、治療上の利益を送達する。この利益として、炎症の減衰（免疫調節－恒常性免疫細胞の動員、炎症促進因子の減少、および抗炎症因子の増加）、抗酸化剤の提供（ＧＳＨの増加、トランスフェリンの減少、脂質過酸化）、ならびに老化組織の修復（追加の幹細胞と組織治癒細胞の動員）が挙げられる。
本発明の好ましい実施形態を本明細書中で示し、記述してきたが、このような実施形態は単なる一例として提供されることは当業者に明白であろう。本発明から逸脱することなく、多数の変形、変更、および置換が当業者に想到されるであろう。本明細書に記載される本発明の実施形態に対する様々な代案が本発明の実施に使用されてもよいことを理解されたい。

Claims (42)

  1. 個体への経口送達用に製剤化される、哺乳動物生細胞の組成物であって、該組成物は、（ａ）腸溶性被膜、（ｂ）メチルセルロース約１．０％～約２．０％とアルギネートゲル約１．０％～約２．０％とを含むマトリックス、および（ｃ）複数の哺乳動物生細胞を含み、前記複数の哺乳動物生細胞は前記マトリックス中に懸濁され、前記腸溶性被膜は、前記マトリックス中に懸濁される哺乳動物生細胞を取り囲む、組成物。
  2. 前記マトリックスがメチルセルロース約１．３％～約１．８％とアルギネートゲル約１．３％～約１．８％を含む、請求項１に記載の組成物。
  3. 前記マトリックスがメチルセルロース約１．５％とアルギネートゲル約１．５％を含む、請求項２に記載の組成物。
  4. 前記メチルセルロースと前記アルギネートゲルは約１：１の比で存在する、請求項１に記載の組成物。
  5. 前記腸溶性被膜が、メタクリル酸メチルとメタクリル酸とのコポリマー（１：１）を含む、請求項１に記載の組成物。
  6. 前記腸溶性被膜が実質的に、メタクリル酸メチルとメタクリル酸とのコポリマー（１：１）からなる、請求項１に記載の組成物。
  7. 前記複数の哺乳動物生細胞が、約１万～約１０００万個の生細胞を含む、請求項１に記載の組成物。
  8. 前記複数の哺乳動物生細胞がヒト細胞を含む、請求項１に記載の組成物。
  9. 前記複数の哺乳動物生細胞が非ヒト細胞を含む、請求項１に記載の組成物。
  10. 前記非ヒト動物細胞が、イヌ細胞、ウシ細胞、ネコ細胞、ブタ細胞、ウマ細胞、またはヒツジ細胞から選択される、請求項９記載の組成物。
  11. 前記複数の哺乳動物生細胞が少なくとも２種類の細胞を含む、請求項１に記載の組成物。
  12. 前記複数の哺乳動物生細胞が多能性細胞を含む、請求項１に記載の組成物。
  13. 前記多能性細胞は、胚性幹細胞、多能性幹細胞、人工多能性幹細胞、間葉系幹細胞、造血幹細胞、筋芽細胞、線維芽細胞、肝幹細胞、腎臓幹細胞、心臓幹細胞、または腸幹細胞を含む、請求項１２に記載の組成物。
  14. 前記多能性細胞が間葉系幹細胞を含む、請求項１３に記載の組成物。
  15. 前記間葉系幹細胞が１型間葉系幹細胞である、請求項１４に記載の組成物。
  16. 前記間葉系幹細胞が２型間葉系幹細胞である、請求項１４に記載の組成物。
  17. 前記複数の哺乳動物生細胞が免疫細胞を含む、請求項１に記載の組成物。
  18. 前記免疫細胞が、Ｂ細胞、Ｔ細胞、ＣＤ８＋Ｔ細胞、ＣＤ４＋Ｔ細胞、ＮＫ細胞、樹状細胞、またはマクロファージ細胞を含む、請求項１７に記載の組成物。
  19. 前記組成物は、少なくとも１４日間にわたり２４℃で、前記複数の哺乳動物生細胞の生存率を約８０％超で維持する、請求項１に記載の組成物。
  20. 前記マトリックスが細胞外マトリックスタンパク質をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
  21. 前記細胞外マトリックスタンパク質がコラーゲンを含む、請求項１７に記載の組成物。
  22. ヒトの炎症性障害または自己免疫性障害の処置に使用される、請求項１から２１のいずれか１つに記載の組成物。
  23. 前記炎症性障害または自己免疫性障害が胃腸の炎症性障害または自己免疫性障害である、請求項２２に記載の使用。
  24. 前記胃腸の炎症性障害または自己免疫障害が炎症性腸疾患またはクローン病を含む、請求項２３に記載の使用。
  25. 前記胃腸の炎症性障害または自己免疫障害がクローン病を含む、請求項２３に記載の使用。
  26. 動物の炎症性障害または自己免疫性障害の処置に使用される、請求項１から２１のいずれか１つに記載の組成物。
  27. 前記炎症性障害または自己免疫性障害が胃腸の炎症性障害または自己免疫性障害である、請求項２６に記載の使用。
  28. 前記動物が、イヌ、ウシ、ネコ、ブタ、ウマ、またはヒツジのいずれか１つ以上である、請求項２６に記載の使用。
  29. 個体の炎症性障害または自己免疫性障害を処置する方法であって、請求項１から２１のいずれか１つに記載される組成物を一定量で個体の消化管に投与する工程を含む、方法。
  30. 前記個体がヒト個体である、請求項２９に記載の方法。
  31. 前記個体がイヌ、ウシ、ネコ、ブタ、ウマ、またはヒツジである、請求項２９に記載の方法。
  32. 前記炎症性障害または自己免疫性障害が胃腸の炎症性障害または自己免疫性障害である、請求項２９に記載の方法。
  33. 前記胃腸の炎症性障害または自己免疫障害が炎症性腸疾患またはクローン病を含む、請求項２９に記載の方法。
  34. 前記胃腸の炎症性障害または自己免疫障害がクローン病を含む、請求項２９に記載の方法。
  35. 経口送達用に製剤化される、哺乳動物生細胞の組成物を作成する方法であって、該方法は、細胞マトリックスを生成するために複数の哺乳動物生細胞をメチルセルロース約１．０％～約２．０％とアルギネートゲル約１．０％～約２．０％とを含むマトリックスと混合する工程と、腸溶性被膜を細胞マトリックスに施す工程とを含む、方法。
  36. 前記マトリックスがメチルセルロース約１．３％～約１．８％とアルギネートゲル約１．３％～約１．８％を含む、請求項３５に記載の方法。
  37. 前記マトリックスがメチルセルロース約１．５％とアルギネートゲル約１．５％を含む、請求項３６に記載の方法。
  38. 前記メチルセルロースと前記アルギネートゲルは約１：１の比で存在する、請求項３５に記載の方法。
  39. 前記腸溶性被膜が、メタクリル酸メチルとメタクリル酸とのコポリマー（１：１）を含む、請求項３５に記載の方法。
  40. 前記複数の哺乳動物生細胞が、約１万～約１０００万個の生細胞を含む、請求項３５に記載の方法。
  41. 前記複数の哺乳動物生細胞がヒト細胞を含む、請求項３５に記載の方法。
  42. 前記複数の哺乳動物生細胞が非ヒト細胞を含む、請求項３５に記載の方法。
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